Fachwörter-Lexikon
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Reinigen von Metall
Für die mechanische Bearbeitung von Metallen zur Herstellung von Produkten werden unterschiedliche Hilfsstoffe auf Basis von wasserlöslichen (wässrigen Kühlemulsionen) oder wasserunlöslichen (Ziehfett) Verbindungen eingesetzt. Diese verbleiben nach der Bearbeitung als mehr oder weniger dicker Film auf der Oberfläche. Des Weiteren unterliegen Metalle Oxidationsvorgängen (bekannt als Rost auf Eisenwerkstoffen) die je nach Art des Metalls einen porösen oder auch dichten Deckfilm bilden. Derartige Oberflächenschichten sind bei einer Beschichtung mit Metall oder organischen Schichtwerkstoffen störend, da sie die Haftung der Beschichtung verhindern oder lokal stören. Zudem können solche Deckfilme bei der Montage stören (bei Vorhandensein von Passungen) oder die Funktion einer montierten Baugruppe beeinträchtigen. Aus diesen Gründen müssen metallische Bauteile in den allermeisten Fällen vor einer weiteren Verarbeitung – teilweise auch innerhalb der Prozesskette zur Herstellung von Bauteilen – gereinigt werden. Für die Reinigung muss das Reinigungsmedium auf den jeweiligen zu entfernenden Stoff abgestimmt sein.
Gleitschichten
Für gleitende Belastungen eignen sich Oberflächen mit geringer Rauheit und hoher Festigkeit. In Betracht kommen Chromschichten auf Nickeluntergründen. Für dekorative Oberflächen ist der Ersatz von Nickel durch Weißbronze denkbar (Problem Nickelallergie). Neben Chrom eignen sich bei gleitender Belastung Hartstoffschichten mit Härten zwischen 2000 HV und 5000 HV, die in Dicken unter 1 µm aufgebracht werden. Die geringe Rauheit eines solchen Verbundes wird durch die galvanische Unterschicht erzeugt, die zudem ein gutes Tragevermögen besitzen muss. Unter Tragevermögen ist eine geringe Verformung unter Last zu verstehen, so dass die oben liegende Hartsstoffschicht nicht bricht.
Ein gutes Gleitverhalten wird durch chemische abgeschiedene Nickelschichten, eventuelle mit Teflon-, Siliziumcarbid- oder Aluminiumoxidpartikeln in Form einer Dispersionsschicht. Solche Schichten werden in Dicken zwischen etwa 5 µm und bis zu 30 µm abgeschieden, je nachdem, welche sonstigen Anforderungen (z.B. Korrosion) bestehen.
Neben Metallschichten wird aber auch mit bestimmten Lacken mit höherer Festigkeit ein sehr gutes Gleitverhalten erreicht. Geeignete Lacksysteme basieren auf dem chemisch sehr beständigen PTFE (auch bekannt unter dem Markennamen Teflon). PTFE zeichnet sich neben den guten mechanischen Eigenschaften durch eine hohe Temperaturbeständigkeit und eine hohe Einsatztemperatur
(> 200 °C) aus. Dadurch ist es möglich, beispielsweise Bleche oder Bänder vor einer Umformung mit PTFE-Lack zu beschichten. Als Vorteil ist die einfachere Lackierung von Halbzeug (als Endlosmaterial) im Vergleich zu Formteilen und vor allem der Wirkung von PTFE als Umformhilfe und Schutz gegen mechanische Beschädigung der Oberfläche beim Umformen zu nennen.
Atmosphärendruckplasma - Kunststofftechnik
Zur Verbesserung der Haftung zwischen Gummi-Metall und Kunststoff-Metall im Hybrid-Spritzguss werden haftungsaktive Nanobeschichtungen auf die Metalloberfläche aufgebracht, anschließend wird die Kunststoffkomponente an die Oberfläche angespritzt. Die Abscheidung haftvermittelnder Schichten kann zukünftig zum Beispiel im Automobilbau lösungsmittelhaltige Primer ersetzen.
Die Plasmaschicht kann auch als universelle Trennschicht für Spritzgusswerkzeuge eingesetzt werden. Für eine Vielzahl unterschiedlicher Spritzgussmaterialien auf Polymer- und Kautschukbasis bietet sie ausgezeichnete Trenneigenschaften. Der Anti-Haftungseffekt entsteht allein durch die Plasmapolymerisation auf der Werkzeugoberfläche. Nasschemische Trennmittel werden durch das Verfahren komplett ersetzt und auch der Ausbau der Form zur Neubeschichtung entfällt, denn abgenutzte Schichten brauchen nicht mehr entfernt werden. Die neue Schicht kann direkt auf die eingebaute Form aufgebracht werden.